高考化学与氮及其化合物有关的压轴题附详细答案
备战高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案解析
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．（举一反三）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。
它们之间有如下的反应关系：(1)若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的两个用途：_____________________________。
(2)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。
B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：_____________________________。
(3)若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。
判断单质A的元素在周期表中的位置：___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。
C、D为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。
写出②反应的化学方程式：_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。
④反应用到A，②、⑤反应均用到同一种非金属单质。
C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式：_________________________ 。
【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 第三周期第ⅢA族 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ Na2CO3 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋【解析】【分析】【详解】（1）若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2，所以A为S，C为SO2，B为H2S，D为SO3，二氧化硫具有漂白性，可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料，故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等；（2）若B是气态氢化物．C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染，判断为NO、NO2．B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分，推断A为N2，B为NH3，该反应的化学方程式4NH3＋6NO5N2＋6H2O，故答案为4NH3＋6NO5N2＋6H2O；（3）若D物质具有两性推断D为Al（OH）3，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体，说明C为偏铝酸钠NaAlO2，②③反应均要用强碱溶液，判断A为Al，B为AlCl3，单质A为Al，元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族，故答案为第三周期第ⅢA族；（4）若A是太阳能电池用的光伏材料，判断A为Si。
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．A、B、C、D四种物质之间有下图所示的转化关系。
已知：A是气体单质，C 是红棕色气体。
回答下列问题：（1）写出C的化学式：________；（2）在上图D→B的过程中，D表现出强_____（填“氧化性”或“还原性”)；（3）写出C→D转化的化学方程式_________。
【答案】NO2氧化性 3NO2+H2O=2HNO3+NO；【解析】【分析】C为红棕色气体，则C是NO2，NO2溶于水生成硝酸和NO．A是空气中的主要成分，且能和氧气反应，所以A是氮气，则B是NO，D能与Cu反应得到NO2，故D为HNO3；【详解】(1)由上述分析可知，C为NO2，；(2)D→B的过程为稀硝酸与铜的反应，发生反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，反应中HNO3所含N元素化合价降低，硝酸表现出强氧化性；(3)C是NO2，D为HNO3，C→D反应的化学方程式为3NO2+H2O=NO+2HNO3。
2．氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。
某种综合处理含 NH4+废水和工业废气(主要含 NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(1)固体 1 的主要成分有 Ca(OH)2、___________________、__________________(填化学式)。
(2)若实验室需要配制100mL 3.00mol·L-1NaOH溶液进行模拟测试，需用托盘天平称取 NaOH 固体质量为______g。
(3)用 NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为_______________________。
(4)捕获剂从气体 3 中捕获的气体主要是__________________ (填化学式)。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此，对PM2.5、SO2、NO x 等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5根据表中数据判断待测试样为__（填“酸”或“碱”）性，表示该试样酸碱性的c(H+)或c(OH-)=___mol·L-1。
（2）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NO x，易形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。
完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。
（____）ClO2-+（____）NO+（____）OH-=（____）Cl-+（____）NO3-+______（3）为减少SO2对环境的污染，常将煤炭转化为清洁的气体燃料，并将烟气进行处理，吸收其中的SO2。
①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：__。
②以下物质可以用来吸收烟气中SO2的是__（填字母代号）。
a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO3（4）汽车尾气中NO x和CO的生成及转化。
①汽车启动时汽缸温度高，汽缸中会生成NO，化学方程式为___。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO。
在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为无污染、无毒性的两种气体，其化学反应方程式为___。
【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H2O C+H2O CO+H2 ab N2+O22NO2CO+2NO2CO2+N2【解析】【分析】（1）根据电荷守恒判断溶液的酸碱性；（2）根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式；（3）①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2；②SO2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收；（4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中会生成NO；②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气、二氧化碳。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题含详细答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题含详细答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
（1）实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。
②试管中反应的化学方程式是____________________。
③为吸收多余的氨气，烧杯中的试剂是__________________。
（2）氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色，其原因是_______________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如出现白烟，说明有氯气泄露，同时还有一种相对分子质量为28的气体生成，该反应的化学方程式是__________________________。
（3）写出氨的两种用途__________________________________。
【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨水显碱性 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等【解析】【分析】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水，所以只能采用向下排空气法收集；②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，据此写出该反应方程式；③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法；(2) ①氨水溶液显碱性，溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度，据此进行分析；②根据电子得失守恒、原子守恒规律，推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气；据此写出化学方程式；【详解】(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示：；因此，本题正确答案是:。
②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ；因此，本题正确答案是: 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．如图1为实验室制取氨的实验装置。
（1）写出A中所发生反应的化学方程式___。
（2）NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体，该气体遇空气迅速变红棕色，请写出相关反应的化学方程式___，___。
（3）在收集氨时试管口棉花的作用是___。
（4）一位学生用制得的氨，按图2装置进行喷泉实验，烧瓶已充满干燥的氨气，引发喷泉实验的操作____。
（5）另一学生积极思考产生喷泉的其他方法，设计了图3装置。
首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后产生喷泉的是（______）A．CaCO3粉末和浓盐酸B．NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C．HCl和AgNO3溶液D．HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。
水槽中加入的物质可以是（______）A．硝酸铵 B．食盐 C．浓硫酸 D．硫酸铜【答案】2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流，保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子，挤压胶头滴管的胶头，使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置，收集氨气的试管口需要棉花；(2)气体遇空气能迅速变红棕色，原气体是NO；(6)图3要想产生喷泉，必须生成大量气体；(7)如果放出大量热量，也能增大气体压强，产生喷泉。
【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl＋Ca(OH)2∆CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 。
(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体，该气体遇空气迅速变红棕色，该气体是NO，所以NH3+5O2=4NO+6H2O。
(3) NO遇空气迅速变红棕色，所以2NO+O2=2NO2 。
(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流，保证试管中能收集满氨气。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题含答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题含答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．（举一反三）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。
它们之间有如下的反应关系：(1)若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的两个用途：_____________________________。
(2)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。
B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：_____________________________。
(3)若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。
判断单质A的元素在周期表中的位置：___________________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。
C、D为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。
写出②反应的化学方程式：_______________________________。
D的化学式是________。
(5)若A是应用最广泛的金属。
④反应用到A，②、⑤反应均用到同一种非金属单质。
C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式：_________________________ 。
【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等(任写2个即可) 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 第三周期第ⅢA族 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ Na2CO3 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋【解析】【分析】【详解】（1）若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物质判断为SO2，所以A为S，C为SO2，B为H2S，D为SO3，二氧化硫具有漂白性，可用于漂白、杀菌、消毒以及作为制备硫酸的材料，故答案为漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等；（2）若B是气态氢化物．C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染，判断为NO、NO2．B 与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分，推断A为N2，B为NH3，该反应的化学方程式4NH3＋6NO5N2＋6H2O，故答案为4NH3＋6NO5N2＋6H2O；（3）若D物质具有两性推断D为Al（OH）3，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体，说明C为偏铝酸钠NaAlO2，②③反应均要用强碱溶液，判断A为Al，B为AlCl3，单质A为Al，元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族，故答案为第三周期第ⅢA族；（4）若A是太阳能电池用的光伏材料，判断A为Si。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题含详细答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题含详细答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用：（1）甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L，则甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比____10（填“大于”“等于”或“小于”），并说明理由_____________________________________。
（2）常温下向含0.5mol溶质的稀盐酸中缓慢通入0.5molNH3（溶液体积变化忽略不计），反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________；在通入氨气的过程中溶液的导电能力___________（选填“变大”、“变小”或“几乎不变”）。
请设计实验检验铵盐中的NH4+：___________。
【答案】小于加水稀释，弱电解质的电离程度增大 c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)几乎不变取样，加水溶解，加入氢氧化钠浓溶液，加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明有NH4+【解析】【分析】【详解】（1）浓溶液加水稀释，越稀越电离，故0.1mol/L的氨水中电离程度更大，故甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比小于10；答案为：小于；加水稀释，弱电解质的电离程度增大；（2）二者恰好反应生成氯化铵，铵根水解溶液呈酸性，即c(H+)＞c(OH−)，依据溶液呈电中性有：c(H+)+c(NH4+)=c(OH−)+c(Cl−)，因为c(H+)＞c(OH−)，所以c(NH4+)＜c(Cl−)，故离子浓度大小关系为：c(Cl−)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH−)；溶液中离子浓度几乎不变，所以导电能力几乎不变；铵盐能与强碱反应放出氨气，则检验铵根离子的实验方案：取样，加水溶解，加入氢氧化钠浓溶液，加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明有NH4+。
【点睛】浓溶液加水稀释，越稀越电离；溶液的导电能力主要取决于溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数：离子的浓度越大，导电能力越强；离子所带的电荷数越大，导电能力越强。
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案
高考化学与氮及其化合物有关的压轴题及答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等。
硝酸盐多用于焰火、试剂、图像处理行业。
−−→2M+2NO2↑+O2↑，加热（1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO3∆3.40gMNO3，生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL。
由此可以计算出M的相对原子质量为__。
（2）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L。
其中NO的体积为__。
（3）现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6molHNO3溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（S.T.P.）。
则产物中硝酸铜的物质的量为_。
如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu2O与CuO的质量比为__。
（4）有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，HNO3被还原成NO，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升___？（5）加热某一硝酸铜的结晶水合物和硝酸银的混合物110.2g，使之完全分解，得到固体残渣48.4g。
将反应后产生的气体通过水充分吸收后，剩余气体1.68L(S.T.P.)。
求原混合物中硝酸铜结晶水合物的化学式___。
【答案】108 5.824L 0.025 9：5 0.448L Cu(NO3)2·6H2O【解析】【分析】（1）根据硝酸盐和气体体积的关系式计算金属的相对原子质量；（2）根据氧化还原反应中得失电子数相等计算生成的一氧化氮的体积；（3）根据氮原子守恒确定未反应硝酸根的物质的量，根据硝酸根的物质的量和硝酸铜的关系式计算硝酸铜的物质的量；根据硝酸铜的物质的量计算溶液中铜离子的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氧化亚铜的质量，根据铜原子守恒计算氧化铜的质量，从而计算出氧化亚铜和氧化铜的质量之比；（4）根据n=cV计算氢离子和硝酸根的物质的量，由于铁过量，根据反应进行过量计算，以不足量的物质计算一氧化氮的物质的量，进而计算体积；（5）根据原子守恒，气体体积列方程计算硝酸铜和硝酸银的物质的量，根据铜原子守恒计算结晶水系数，从而确定化学式。
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高考化学与氮及其化合物有关的压轴题附详细答案一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16，E 是酸，当 X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当 X 是强酸时，A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素；当 X 是强碱时，A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。
请回答：(1)A 是_____，Y 是_____。
(2)当X 是强酸时，B 是_____。
写出C 生成D 的化学方程式：____________。
(3)当X 是强碱时，B 是_____，写出 D 生成E 的化学方程式：__________________________________。
【答案】（NH 4）2S O 2 H 2S 2232SO +O 2SO ƒ催化剂 NH 3 2233NO +H O=2HNO +NO 【解析】【分析】本题中C 、D 的变化和D 的相对分子质量比C 的大16是题中一个最具有特征的条件，通过分析可初步判断D 比C 多一个氧原子，A 为（NH 4）2S ，联想已构建的中学化学知识网络，符合这种转化关系的有：SO 2→SO 3，NO→NO 2，Na 2SO 3→Na 2SO 4等，由此可推断Y 为O 2，由于E 为酸，则D 应为能转化为酸的某物质，很可能为SO 3、NO 2等，当X 是强酸时A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素，则B 为H 2S ，C 为SO 2，D 为SO 3，E 为H 2SO 4，Z 为H 2O ，当X 是强碱时，则B 为NH 3，C 为NO ，D 为NO 2，E 为HNO 3，Z 为H 2O ，据此答题；【详解】（1）由上述分析推断可知，A 为（NH 4）2S ，Y 为O 2，故答案为：（NH 4）2S ；O 2； （2）当X 是强酸时，根据上面的分析可知，B 是 H 2S ，C 生成D 的化学方程式为2232SO +O 2SO ƒ催化剂，故答案为：H 2S ；2232SO +O 2SO ƒ催化剂；（3）当X 是强碱时，根据上面的分析可知，B 是 NH 3，D 生成E 的化学方程式为2233NO +H O=2HNO +NO ，故答案为：NH 3；2233NO +H O=2HNO +NO 。
【点睛】本题解题的关键是D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16，由此推断D 比C 多一个氧原子，则Y 为氧气，以此逐步推断出其他物质。
2．工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是_____________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。
1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：分别表示N2、H2、NH3。
图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是________________、____________________。
（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是_____________________；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。
（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2ONH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）以上两种方法中，符合绿色化学的是________________________________。
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。
已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的________%。
【答案】氧化炉 4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O 铁砂网（或铁） N2、H2被吸附在催化剂表面在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂利用余热，节约能源可使NO循环利用，全部转化成HNO3 NH3还原法 53【解析】【详解】（1）在工业制硝酸的生产中，氨的催化氧化在氧化炉中进行，故B设备的名称是氧化炉，发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O。
（2）分析工艺流程知此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网（或铁）；分析图示知图②和图③的含义分别是N2、H2被吸附在催化剂表面、N2、H2中化学键断裂。
（3）合成氨的反应为放热反应，在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是利用余热，节约能源；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是可使NO循环利用，全部转化成HNO3。
（4）碱液吸收法中，只有当NO和NO2的物质的量之比小于等于1:1时尾气才能吸收完全，且生成物亚硝酸钠有毒，而NH3还原法生成物为氮气和水，对环境无影响，故两种方法中，符合绿色化学的是NH3还原法。
（5）设生产硝酸的NH3的物质的量为1mol，根据关系式：NH3～HNO3和题给信息计算生成HNO3的物质的量为：1mol×96%×92%=0.88mol；根据反应：NH3+HNO3＝NH4NO3知与硝酸反应的NH3的物质的量为0.88mol，故制HNO3用去NH3的质量占总消耗NH3的质量分数为：1mol1mol0.88mol×100%=53%。
3．硝酸是一种重要的化工原料，用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取含硝基的炸药等。
试回答下列问题：（1）某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究，若HNO3只被还原成NO，则：①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式：__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式：__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为__。
上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，最终得到的固体质量为__g。
（2）饮用水中NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，某饮用水研究人员提出，可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式：__Al＋__NO3-＋__OH－＋__=__[Al(OH)4]－＋__N2↑。
②上述反应中，还原剂与还原产物的物质的量之比是__，反应中转移电子0.3mol，生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672【解析】【详解】(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，离子方程式为3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；③28g铁的物质的量为0.5mol，与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，设生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量分别是xmol、ymol，即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁，根据N原子守恒知，生成NO的物质的量为(1.6－3x－2y)mol，根据得失电子守恒有3x＋2y＝3(1.6－3x－2y)，又有x＋y＝0.5，解得x＝0.2，y＝0.3，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为2∶3；上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁，故其物质的量为0.5mol×12＝0.25mol，质量为40g；(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可知离子方程式为10Al＋6NO3-＋4OH－＋18H2O=10[Al(OH)4]－＋3N2↑；②上述反应中，还原剂是Al，还原产物是N2，其物质的量之比为10∶3；由方程式可知，生成3molN2时转移电子30mol，所以反应中转移电子0.3mol，生成N2的体积(标准状况下)为0.3mol10×22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL。
【点睛】金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法：①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量；②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量；③电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO3－)＝c(H+)+nc(M n+)(M n+代表金属离子)；④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于溶液中NO3－在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H+或NO3－进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
4．如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。
先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热，然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶，当三氧化二铬保持红热状态时，移去酒精灯。
根据题意回答问题：(1)硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为______。
当三氧化二铬红热时，要移去酒精灯，原因是：______。
(2)圆底烧瓶里的实验现象是______，鼓入空气的作用是______。
(3)实验过程中，如果慢慢地鼓入空气，石蕊溶液的颜色______。
(4)实验结束后，在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体，写出生成该晶体的化学方程式：______。
(5)工业上要获得浓度较大的硝酸，往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁或浓硫酸，然后______（填一种操作名称）。
(6)实验室里保存浓硝酸要用棕色瓶的原因是__________________（用化学方程式表示）。
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 该反应是放热反应，温度太高可能使催化剂的活性降低有红棕色气体产生提供O2，且促进氨的挥发变红色 NH3+HNO3=NH4NO3蒸馏 4HNO3(浓)4NO2↑+2H2O+O2↑【解析】【分析】(1)氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO；根据反应反应放热，温度会影响催化剂的活性；(2)根据NO2为红棕色气体；鼓入空气有利于氨气的逸出，同时提供氧气；(3)根据酸能使石蕊溶液变红；(4)根据NO2与水反应生成硝酸，进而与氨气生成硝酸铵；(5)根据硝酸和其他溶液是互溶的液体利用硝酸沸点低，容易挥发分析；(6)根据硝酸不稳定，易分解。